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最近几年来,研究者把关注点放在了能源的生产和存储问题上。锂离子电池由于原材料资源不足和制作成本较高等缺点,随着其被广泛使用,这些弊端逐渐显露,这就促使研究者们开发利用原材料资源更为丰富的钠元素,进而组装得到钠离子电池。由于钠离子电池与锂离子电池有相似的储能机理,使其成为极具发展潜力的下一代储能设备。 目前,碳纳米纤维具有良好的导电性和化学稳定性等优点,使得它在作为电极材料的研究中备受关注,但是由于其低比表面积所导致的低比电容问题却不容忽视。静电纺丝技术是一种利用高压静电场制备无机聚合物、高聚物和无机复合纤维的技术,此方法制备的纳米纤维具有比表面积较大、直径较小的优点。制备的纳米纤维织物具有良好的柔韧性、吸附性、黏合性以及过滤性,还有很强的吸附能力。静电纺丝制备的超细纤维目前主要在医用材料、敏化材料、纳米电子装置、复合材料等领域应用。纳米材料的形貌调控是近些年来的一个研究热点,由于纳米结构的不同,往往会给材料带来某些特殊的性能,从而为某些特定的应用领域找到形貌结构更为合适的纳米材料,以实现最大化优化材料性能的目的。本文基于静电纺丝的方法,尝试制备形貌可控的纳米纤维柔性材料。 首先,由于静电纺丝制备纳米纤维材料的实验可行性和其应用价值,本文制备了具有交联排列结构的Na2VTi(PO4)3/C复合纳米纤维电极材料,并对其在水溶液中的钠插层化学进行了研究。除了详细探讨了如何制备形貌可控的纳米纤维材料,还对其电化学性能进行了深入的探索和研究。 其次,生物质是自然界中可再生的碳载体,人们在制备新式的生物质炭材料方面做了很多研究,所以利用生物质制备生物质炭具有广阔的发展空间。由于科技的快速发展,新材料的不断问世,生物质炭的改性研究,即掺杂生物质炭的研究也成为了当下研究的热点之一。其中,掺杂后的碳基纳米材料之所以是一类具有潜在应用价值的新型无机非金属材料,是因为其结构、形貌具有多样化,物理化学性质优异等特点。本文对棉花碳纤维负载NiCo2S4的制备以及在电化学性能方面进行了研究。